อาณาเขตของทะเลทรายซาฮารา ด้านทิศตะวันตกจรดมหาสมุทรแอตแลนติก ทิศเหนือคือเทือกเขาแอตลาสและทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ทิศตะวันออกจรดทะเลแดงและประเทศอียิปต์ ทิศใต้จรดประเทศซูดานและหุบเขาของแม่น้ำไนเจอร์
และแม้ว่าทะเลทรายซาฮาราจะกว้างใหญ่ แต่ทะเลทรายแห่งนี้เพิ่งถือกำเนิดได้ราว 2,000 ปีเท่านั้น โดยเกิดจากความแห้งแล้งที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของภูมิภาคแอฟริกาเหนือ ซึ่งในอดีตเมื่อกว่า 4,000 ปีก่อน ที่แห่งนี้ยังเป็นดินแดนที่มีความอุดมสมบูรณ์ มีแม่น้ำและสัตว์ป่าขนาดใหญ่มากมายอาศัยอยู่ โดยปรากฏเป็นหลักฐานทางโบราณคดี ที่เป็นภาพเขียนสีบนผนังถ้ำของมนุษย์ในยุคนั้น
ทั้งนี้ ทะเลทรายซาฮาราในปัจจุบัน ผลิตฝุ่นได้มากกว่า 400 ล้านตันต่อปี ฝุ่นเหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากแหล่งธรรมชาติ โดยฝุ่นของทะเลทรายเดินทางไปได้ไกลถึง ญี่ปุ่น สแกนดิเนเวีย แอมะซอน และฝุ่นก็มีบทบาทสำคัญอย่างมากในด้านชีววิทยาและภูมิอากาศของโลก
ฝุ่นละอองที่อยู่ในอากาศที่เกิดจากทะเลทรายซาฮารา
เป็นเวลาหลายแสนปีที่ทะเลทรายซาฮารา สลับไปมาระหว่างทะเลทรายและทุ่งหญ้าสะวันนา ซึ่งจะมีการเปลี่ยนแปลงทุกๆ 20,000 ปี วัฏจักรนี้เกิดจากการเคลื่อนตัวของโลก การเปลี่ยนแปลงนี้ จะเปลี่ยนทะเลทรายซาฮาราจากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง
ทุกวันนี้ทะเลทรายซาฮาราเป็นทะเลทรายร้อน มีปริมาณน้ำฝนที่น้อยมากและมีทรายจำนวนมหาศาล แต่มันไม่เหมือนทะเลทรายที่หลายๆ คนคิดไว้ ซึ่งหลายคนน่าจะคิดว่าทะเลทรายจะต้องปกคลุมไปด้วยเนินทราย แต่ทะเลทรายซาฮาราไม่เป็นเช่นนั้น เพราะที่แห่งนี้เต็มไปด้วยหินขนาดเล็กที่เรียกว่าฮามาดาส (hamadas) และมันก็ทำให้เกิดอนุภาคฝุ่นซาฮาร่าที่มีขนาดเล็กกว่าอนุภาคทรายมาก ซึ่งเป็นสาเหตุที่ลมพัดพาไปได้ง่ายกว่า บางครั้งฝุ่นเหล่านี้ยังมีโมเลกุลอินทรีย์ที่เรียกว่าลิแกนด์
ที่ซึ่งฝุ่นละอองจะลอยขึ้นไป ก็จะขึ้นอยู่กับการหมุนเวียนของลม และอย่างน้อยส่วนหนึ่งของผลกระทบนี้ก็เป็นไปตามฤดูกาล ตั้งแต่พายุในช่วงฤดูหนาวและต้นฤดูใบไม้ผลิ
และฝุ่นซาฮารามักไปสิ้นสุดที่แอมะซอน ขณะที่พายุฤดูร้อนมักจะพัดพาฝุ่นเข้าสู่แอฟริกา แคริบเบียน และแม้แต่บางส่วนของสหรัฐฯ เช่น ฟลอริดาหรือเท็กซัส และฝุ่นยังสามารถแพร่กระจายไปยังยุโรป ญี่ปุ่น และแม้แต่ฮาวาย ฝุ่นนี้ยังพบได้ในธารน้ำแข็งบางแห่งอีกด้วย
โดยฝุ่นที่เกิดจากทะเลทรายซาฮาราจะมีขนาดประมาณ 20 ไมครอน ซึ่งใหญ่เท่ากับครึ่งนึงของอนุภาคที่มนุษย์มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และเมื่อมันเคลื่อนตัวข้ามมหาสมุทร ฝุ่นจะร่วงหล่นลงพื้น ซึ่งขนาดของฝุ่นจะเหลือเล็กกว่า 10 ไมครอน โดยฝุ่นกว่าครึ่งจะเล็กกว่านั้นมากๆ
การหายใจเอาอนุภาคเล็กๆ เข้าไปนั้นไม่ดีต่อปอดอย่างแน่นอน และฝุ่นเหล่านี้ก็เป็นหนึ่งในสาเหตุของโรคระบบทางเดินหายใจ และสาเหตุการตายของมนุษย์เช่นกัน แต่ถึงอย่างงั้น โลกก็ขาดฝุ่นจากทะเลทรายซาฮาราไม่ได้เลย
ทำไมฝุ่นซาฮาราจึงมีความสำคัญมาก
บทบาทสำคัญของฝุ่นซาฮาราก็คือ การถ่ายเทสารอาหารจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง แม้ว่าจะไม่สามารถละลายได้ทั้งหมด แต่ฝุ่นซาฮารายังคงเป็นแหล่งธาตุเหล็กที่สำคัญต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะใน มหาสมุทรแอตแลนติก และ ทะเลเมดิเตอเรเนียน
ในมหาสมุทรแอตแลนติก ฝุ่นยังสามารถส่งผลกระทบต่อการไหลเวียนของน้ำ ซึ่งมากกว่า 70% ของธาตุเหล็กในมหาสมุทรแอตแลนติกนั้นมาจากฝุ่นซาฮารา ..แต่ฝุ่นจากทะเลทรายซาฮาราไม่เพียงแต่จะขนเหล็กมาเท่านั้น มันยังนำพาสิ่งอื่นที่สำคัญต่อพืชอีกด้วย นั้นก็คือ “ฟอสฟอรัส” มันเป็นดังฝนปุ่ยที่พาความอุดมสมบูรณ์มาสู่ดินและน้ำ
ตัวอย่างการได้รับผลประโยชน์จากฝุ่นซาฮารานั้นกว้างใหญ่ อย่างเช่น แพลงก์ตอนพืชที่ผลิตพลังงานผ่านการสังเคราะห์แสง โดยพื้นฐานแล้วพวกมันคือรูปแบบของสาหร่ายขนาดเล็ก ในกรณีส่วนใหญ่แพลงก์ตอนพืชจะต้องการธาตุเหล็กเพื่อเพิ่มจำนวน และฝุ่นทะเลทรายซาฮาร่าก็มักอุดมไปด้วยธาตุเหล็ก สิ่งนี้ช่วยให้ทั้งพืชและแพลงก์ตอนพืชเติบโตและเพิ่มจำนวน …และแพลงก์ตอนพืชถือเป็นรากฐานของระบบนิเวศทางทะเล
ฝุ่นซาฮาราและแอมะซอน
สิ่งที่เชื่อมโยงระหว่างสภาพแวดล้อมที่ร้อนและแห้งแล้งที่สุดในโลก กับป่าแอมะซอนที่เปียกชื้นและเขียวชอุ่มที่สุด มันก็คือฝุ่น ป่าที่กว้างใหญ่แหล่งนี้ต้องการฟอสฟอรัสจำนวนมหาศาล ซึ่งพืชต้องการใช้อยู่ทุกวัน แต่เป็นเรื่องที่ตลกที่ป่าฝนที่เป็นหนึ่งในสถานที่ที่มีผลผลิตทางชีวภาพมากที่สุดในโลก มีฟอสฟอรัสไม่เพียงพอ
คุณสามารถโทษฝนได้ นั้นเพราะฝนจะล้างฟอสฟอรัสที่ไม่ได้ใช้ออกไปทันที และที่แอมะซอนก็มีฝนตกเยอะมากจริงๆ แอมะซอนก็เหมือนกับมหาสมุทรแอตแลนติก มันเป็นป่าที่อาศัยทะเลทรายซาฮาราในการทำให้อุดมไปด้วยสารอาหารหลัก หรือก็คือป่าแห่งนี้ไม่สามารถยืนอยู่ได้หากไม่มีฝุ่นจากทะเลทรายซาฮารา
และแม้ว่าฝุ่นซาฮาราจะสร้างความเสียหายหลายอย่างให้กับมนุษย์ แต่มันก็ยังมีความสำคัญต่อโลกของเรา ฝุ่นที่ถูกพัดพาไปไกลโดยลม ฝุ่นเหล่านี้เป็นจุดเชื่อมที่สำคัญระหว่างส่วนที่ดูเหมือนจะไม่เกี่ยวข้องกันของโลก ระหว่างความแห้งแล้งอย่างที่สุด ทะเลอันกว้างใหญ่ และผื่นป่าที่เขียวชอุ่ม มันเป็นกระบวนการทางกายภาพที่ควบคุมโลกของเรา
สุดท้ายฝุ่นจากทะเลทรายซาฮารา ถือเป็นชิ้นส่วนปริศนาขั้นพื้นฐานของระบบบรรยากาศ ภูมิอากาศและระบบชีวภาพบนโลก และไม่ต้องสงสัยเลยว่า ยังมีเรื่องมากมายที่เกี่ยวกับฝุ่นเหล่านี้ที่เรายังไม่ทราบ …ซึ่งเรายังต้องศึกษาเรื่องนี้กันต่อไป
